《免疫学实验技术》实验讲义修订版20xx

亲们:

       曾老师发来的实验讲义,请下载打印,每次课带相应的讲义。

       1.下周一实验1点开始,切记时间不要迟到哟。

       2.作业:第一次(今天)的实验报告,还有“大吞噬”和"小吞噬"的图。

       3.漂亮美女们要把头发扎好,为自己的健康着想哟。

实验一   小鼠腹腔巨噬细胞吞噬实验

【原理】吞噬细胞具有对异物(细菌、绵羊红细胞、鸡红细胞等)吞噬和消化的功能,在机体固有免疫中发挥重要作用。

【目的】

1.       通过对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞活动的观察,加深理解细胞吞噬作用的过程及其意义。

2.掌握小鼠腹腔注射给药和摘眼球放血及脊椎脱臼处死的方法。

【材料】小鼠、2%鸡RBC(CRBC)、尖吸管、玻片、瑞氏染液、眼科剪、弯头眼科镊、1mL注射器

【方法】10%的硫乙醇酸钠溶液腹腔注射1ml(诱导腹腔巨噬细胞大量渗出)

(4d)

2%CRBC腹腔注射1ml

(45min)

摘眼球放血,处死小鼠

轻揉腹部1min,剪开表皮,暴露腹膜,剪一小口,取腹腔液(用尖吸管)滴于玻片一端

推片(自然干燥)

瑞氏染色(10min)

冲洗,印干,镜检

【注意事项】

⒈ 腹腔注射时勿注入皮下;

⒉ 染色时玻片勿互相碰触;

⒊ 观察时注意玻片正反面。

结果:吞噬百分率=吞有SRBC的吞噬细胞/100个吞噬细胞×100%

吞噬指数=所吞SRBC数/100个吞噬细胞

附:

⒈ 2%CRBC悬液的制备:吸取在阿氏液中保存的CRBC沉淀0.3mL,置于玻璃试管内,加入2mL生理盐水,混匀,2000rpm, 5min离心,此为洗涤红细胞。离心毕,观察上清,如无溶血现象,即可弃上清,取红细胞沉淀(即为压积红细胞)0.2mL,移入15mL离心管中,以10mL注射器吸取生理盐水10mL加入,混匀,即为2%CRBC悬液。若洗一次后仍可见溶血现象,则重复第一步,直至无溶血发生,方可配制实验用红细胞悬液。

⒉ 摘取胸腺,脾脏。均为重要的免疫器官,做动物实验获取免疫细胞的重要来源

示教片:

大吞噬实验:即本实验结果;

小吞噬实验: 外周血嗜中性粒细胞吞噬葡萄球菌(标本片示教)

实验二  淋巴细胞转化实验(MTT法)

一、原理:

     四甲基偶氯唑盐(MTT)可作为线粒体中琥珀酸脱氢酶的底物。当有活细胞存在时,线粒体内琥珀酸脱氢酶可将淡黄色的MTT还原成紫兰色的甲臢,将结晶的甲臢溶解释放后,可根据所测的OD值反映活细胞的数量和活性,从而推知待测样品的水平。

二、材料:

小鼠、鼠板、眼科剪、眼科镊、75%乙醇湿棉球、小平皿、200目筛网、研棒(注射器针芯)、细胞计数板、盖玻片、加样器(1mL、200uL、20uL)及枪头、96孔血凝板、15mL离心管、4mL EP管、96孔板、白细胞计数液、MTT、ConA、无菌PBS、Tris-NH4Cl、完全1640(含10% FBS、1%双抗)、0.01N HCl-10%SDS、无菌针头过滤器、10mL注射器、废物(液)缸、冰浴、无菌操作台、CO2培养箱,显微镜、酶标仪,冰箱、低温离心机。

试剂的准备:

1. MTT:称取50mg的MTT,溶于10ml PBS后,终浓度为5mg/ml,过滤除菌,无菌EP管分装,1mL/管,-20℃避光保存。

2. ConA:25mg/瓶,Sigma出品。取25mg,溶于25mLPBS中,终浓度为1mg/mL,过滤除菌,无菌EP管分装,1mL/管,-20℃保存。用时取1mL,以无菌PBS稀释为100ug/mL(即稀释10倍)。

3. PBS:取市售配好的PBS粉末一袋,加1000mL蒸馏水,混匀,高压或过滤除菌,4℃保存。

4. 0.01N HCl-10%SDS:设市售浓HCl为10N(实际约为11N),取0.1mL加99.9mL蒸馏水稀释为0.01N HCl 100mL;称取10g SDS,置于100mL量筒内,以上述HCl溶解,使终体积为100mL,即得0.01N HCl-10%SDS。

5. 完全1640:取市售RPMI1640 89mL,加1mL 100×双抗、10mLFBS,即得含10%FBS的完全1640.

6. Tris-NH4Cl(红细胞裂解液):称取3.735g氯化铵、Tris(三羟甲基氨基甲烷)1.3g加水溶解并稀释至500ml。0.22μm滤膜过滤除菌,4℃保存。

无菌器械的准备:

1. 200目筛网、研棒、平皿:提前1d高压灭菌,烘干备用。

2.手术器械:临用前酒精擦拭或浸泡、酒精灯火焰灭菌。

3.冰浴:将碎冰置于一白色浅盘(或小塑料泡沫盒)内,备用。

(三)实验方法:

1、脾细胞制备:

(1)小鼠摘眼球放血、脱颈椎处死,75%乙醇湿棉球擦拭腹部,置于鼠板上固定;

(2)在小鼠腹部中间部位剪开小口,撕开皮肤,暴露腹壁,可见红色长条状脾脏;

(3)在脾脏下侧提起腹膜,剪开后上翻,暴露脾脏,用镊子提起脾脏,另一镊子分离脾脏下面的结缔组织,取出脾脏。放入盛有5ml 无菌PBS液的培养皿中;

(4)制备脾细胞悬液: 无菌取脾,将脾脏放置不锈钢网(200目)上,置于盛有适量无菌PBS的小平皿中,用注射器针芯轻轻研压脾脏,制成单细胞悬液;经200目筛网过滤,用PBS洗3次,每次离心2000r/min 5min。取出10μl,稀释后在细胞计数板上进行细胞计数,调整细胞浓度为5×106/ml。

    细胞计数的方法:

①稀释脾细胞:在96孔血凝板内分别加白细胞计数液90μL/孔,根据细胞数量加2-3个孔;取脾细胞悬液10μL,依次10倍稀释。

②取最后1孔的细胞悬液10μL置于白细胞记数板槽内,待细胞不再移动,100倍镜下进行细胞计数。

③根据细胞计数结果,取适量细胞以完全1640稀释为5×106/mL

2、淋巴细胞增殖反应: 将5×106/ml脾细胞悬液加入到96孔培养板中,100ul/孔,加6个孔,再加培养液100μL/孔;前3个孔加ConA 10μL/孔(终浓度5μg/mL),另3个孔不加ConA作为对照。置5% CO2,37℃培养72h。

3. 在培养结束前4-6小时,先将各孔中培养液小心吸出100μL/孔,注意加样器枪头勿碰触细胞;于培养板各孔内加入5mg/ml MTT液,10μl/孔。37℃培养。

4. 4-6小时后,各孔内加入0.01NHCl-10%SDS 100μl, 振荡摇匀,37℃过夜。

5. 用酶标测定仪测OD值,测定波长570nm。抄录数据。

 (四)实验结果

取实验组和对照组三个复孔的平均OD值。

转化值=实验组的平均OD值-对照组的平均OD值。

注意事项

(1)由于本实验需要培养3天,才能观察结果。因此,在操作时应注意无菌操作,避免细菌污染,导致实验的失败。

(2)细胞操作要轻柔、迅速,以免细胞损伤影响实验结果。

(3)为保持细胞活性,所有步骤(除破坏红细胞时)均需在低温或冰浴中进行。

实验三-1  凝集实验

原理:是颗粒性抗原与相应抗体结合所发生的凝集反应(agglutination)。细菌和红细胞等颗粒性抗原,当与相应抗体特异结合后,在适量电解质存在的条件下,两者特异性结合且进一步聚集,出现肉眼可见的凝集现象称为凝集反应。反应中的抗原称为凝集原(agglutinogen),抗体称为凝集素(agglutinin)。

分类:直接凝集试验、间接凝集试验、间接凝集抑制试验等

    血球凝集试验:属直接凝集试验

材料:1%SRBC、1:20溶血素、生理盐水(NS)、24孔凹孔板、0.2mL加样器及枪头、37℃恒温箱

方法与步骤:对倍稀释法(第12孔为阴性对照,37℃,2h,4 ℃静置过夜

                   1     2     3     4     5。。。。。。。。。。。。11  12

生理盐水(ml)    0.2   0.2    0.2

溶血素(ml)      0.2   0.2    0.2                        弃去

               1:40  1:80  1:160

1%SRBC(ml)    0.2   0.2    0.2

结果判定:++++ 全部凝集,血细胞明显凝集,甚至成片卷曲,上清清亮

          +++   两者之间,血细胞凝集成片,上清发红,略不清亮

          ++     一半凝集,一半沉淀,血细胞均半数凝集,周围散在颗粒,上清呈混悬

          +       两者之间,血细胞在孔底形成一圆点,周围可见少量凝集,上清更加浑浊

          -      一点儿也不凝集,血细胞在孔底形成边缘整齐,光滑的点状,上清澄清

效价:即滴度,是出现明显凝集现象(++)的抗体的最大稀释度。

实验三-2  抗体形成细胞检测――溶血分光光度计法QHS

实验原理:定量溶血分光光度法(quantitative hemolysis spectrophotometry,QHS) 该法又称B细胞介导的红细胞定量溶血分光光度法,是根据溶血空斑试验的原理衍化而来,可用以测定由B细胞产生和分泌的抗体裂解红细胞所释放的血红蛋白(以吸光值表示),从而反映机体的体液免疫功能。试验时,将免疫的脾细胞与SRBC及新鲜豚鼠血清等体积混合,于37℃水浴1小时,离心后测上清吸光值,其与产生抗体的量成正比。

实验材料:5%SRBC、SRBC(以生理盐水稀释成1.5×108/ml)、

补体(三只豚鼠血清混合,以SRBC 4℃ 吸收 30 min,3000rpm离心15min,上清 1:10 稀释备用)

2×107/ml 小鼠脾细胞、RPMI1640培养液、白细胞计数液、Tris-NH4Cl溶液、酒精棉球

200目铜网、针芯(研棒)、冰浴(置于中号白托盘中)、眼科剪、弯头眼科镊2把、平皿(小号)、小滤器、10mL注射器、PBS、低温离心机、15mL离心管、1.5mL离心管若干、96孔血凝板(稀释细胞用)、96孔酶标板、各规格(1mL、200uL、10uL)加样器及枪头、显微镜、血球记数板、盖玻片、废物(液)缸、37℃孵箱、酶标仪

实验方法:

1. 脾细胞的制备

     ①5%SRBC免疫小鼠,1mL/只,4天后拉颈处死,取脾

②200目铜网上研磨脾脏,收集脾细胞悬液,2000rpm离心5min,弃上清

     ③Tris-NH4Cl室温作用10min,2000rpm 离心 5min,弃上清

     ④洗细胞2遍:加5ml PBS 液,混匀,2000rpm 离心 5min,弃上清                      

⑤加 1 ml PBS液计数,调整细胞浓度为2×107/ml

按下表分别向各管中加入所需材料

?    混匀,37℃ 孵育 1 h

?    3000rpm 离心 5 min,取上清,加入96孔板,0.1mL/孔,实验组和对照组各设3个复孔

?    酶标仪测定413nm处OD值(Hb量)

实验四

实验五  免疫细胞化学

实验原理: 应用免疫学基本原理——抗原抗体反应,即抗原与抗体特异性结合的原理,通过化学反应使标记抗体的显色剂(荧光素、酶、金属离子、同位素)显色来确定组织细胞内抗原(多肽和蛋白质),对其进行定位、定性及定量的研究,称为免疫组织化学技术(immunohistochemistry)或免疫细胞化学技术(immuno­cytochemistry)。

免疫酶标记法:以酶作为标记物与外加底物作用后产生不溶性色素,沉积于抗原和抗体反应的部位;

  · 酶降解底物的量与色泽浓度成正比。可反映被测定的抗原或抗体的量。

  1、常用的标记酶及其显色底物

  · 辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)及底物

  · 碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AP)及底物

  (1) 辣根过氧化物酶(HRP)及底物

  · HRP是应用最广的一种酶,来源于植物辣根,由无色的酶蛋白和深棕色的铁叶琳结合而成,分子量约40kDa,稳定性好;

  · 底物为过氧化物和供氢体(DH2)

  – 过氧化物:常用过氧化氢和过氧化氢尿素。

  – 供氢体:多用无色的还原型染料,通过反应生成有色的氧化 型染料,最常用的供氢体是DAB。

  DAB (二氨基联苯胺)

  · DAB本身无色,反应后呈棕色,不溶于水,不易褪色,电子密度高,最为常用。

  · 目前已经有商品化的试剂盒,使用起来非常方便。

  (2) 碱性磷酸酶(AP)及底物

  · AP为磷酸酯的水解酶,可通过两种反应显色:

­- 偶氮偶联反应,底物为a-萘酚磷酸盐,经水解后得a-萘酚,与重氮化合物如坚牢蓝(fast blue)或坚牢红(fast red)形成不溶性沉淀,分别呈兰色或红色。

– 靛蓝-四唑反应:底物为溴氯羟吲哚磷酸盐(5-bromo-4-chloro-3-indodyl phosphate,BCIP),经酶水解并氧化形成靛蓝,而氮蓝四唑(NBT)在此氧化过程中被还原成不溶性紫兰色沉淀。

酶标抗体法

  · 通过共价键将酶结合在抗体上,制成酶标抗体,与标本进行反应后,再用酶组化法将酶显色,使之生成有色的不溶性产物或具有一定电子密度的颗粒,以供光镜和电镜观察。

  – 优点:切片能长期保存、反复观察,适于镜下半定量分析。

  – 缺点:酶与抗体形成的共价键,可损害抗体和酶的活性;易产生非特异染色。

  (1)直接法

  · 将酶直接标记在一抗上,然后直接与相应抗原特异地结合。形成抗原-抗体-酶复合物,最后用底物显色剂显色。

  (2)间接法

  · 将酶标记在二抗上,先将一抗与相应的抗原结合,形成抗原抗体复合物,再用二抗(酶标抗体)与复合物中的特异抗体结合,形成抗原-抗体-酶标抗体复合物,最后用底物显色剂显色。

实验材料:1×107/ml 小鼠脾细胞、单抗(兔抗鼠CD3)、兔Streptavidin-HRP试剂盒(带DAB显色液)、小牛血清、淋巴细胞分层液(适用于小鼠组织)、白细胞计数液、酒精棉球、200目铜网、针芯(研棒)、冰浴(置于中号白托盘中)、眼科剪、弯头眼科镊2把、平皿(小号)、PBS、低温离心机、15mL离心管、96孔血凝板(稀释细胞用)、各规格(1mL、200uL、10uL)加样器及枪头、显微镜、血球记数板、盖玻片、废物(液)缸、37℃孵箱、湿盒

实验方法:

1. 单个脾细胞的制备

     ① 取健康ICR小鼠,18-22g,摘眼球放血、脱颈椎处死,取脾

② 200目铜网上研磨脾脏,收集脾细胞悬液,2000rpm离心5min,弃上清

     ③ 用PBS洗3次,每次以500 rpm短时低速离心除去细胞碎片,以200目不锈钢滤网过滤去除细胞团块。作细胞计数并调整细胞浓度为(2~5)×107/ml。常温下放置,分离前用小牛血清悬起细胞浓度为l×107/ml的单细胞悬液备用。

    2. 分离单个核细胞

①取上述单细胞悬液1ml,小心加于2ml的细胞分离液之液面上

②以2000转/分离心(半径15cm水平转子)15分钟,此时离心管中由上至下细胞分四层。第一层;为胎牛血清液层。第二层;为环状乳白色淋巴细胞。第三层;为透明分离液层。第四层;为红细胞层。

③收集第二层细胞放入含PBS 4-5毫升的试管中,充分混匀后,以2000转/分离心5分钟。沉淀经反复洗2次即得所需细胞。

附:

1. 有关淋巴细胞分层液的注意事项:

1)启封后应置4℃保存避免微生物的污染。

2)细胞分离液从冰箱取出后,不可立即使用,需待溶液温度升至室温时,摇匀后使用。

3)整个分离过程中,温度应控制在18-28℃且在无菌环境下,避免微生物的污染,否则会影响分离质量。

    2. 细胞计数要点:

1)进行细胞计数时,要求悬液中细胞数目不低于l04个/ml,如果细胞数目很少要进行离心再悬浮于少量培养液中;显微镜下计数时,遇到2个以上细胞组成的细胞团,应按单个细胞计算。如果细胞团>10%,说明细胞分散不充分;或细胞数<200个/10mm2或>500个/10 mm2时,说明稀释不当,需重新制备细胞悬液。

2)要求细胞悬液中的细胞分散良好,否则影响计数准确性。

3)取样计数前,应充分混匀细胞悬液,尤其是多次取样计数时更要注意每次取样都要混匀,  以求计数准确;

4)数细胞的原则是只数完整的细胞,若细胞聚集成团时,只按照一个细胞计算。如果细胞压在格线上时,则只计上线,不计下线,只计左线,不计右线。

5)操作时,注意盖玻片下不能有气泡,也不能让悬液流入旁边槽中,否则要重新计数。

3. 免疫细胞化学染色

1) 试剂盒组成:

2) 染色方法:

①固定细胞:取上述分离好的淋巴细胞50μL,滴于载玻片正中,以细菌接种环均匀涂于载玻片上,自然干燥后,以纯甲醇室温固定5min,再用0.01M PBS漂洗,5min×3;

    ②滴加适量试剂1(内源性过氧化物酶封闭液),室温孵育10分钟,PBS充分淋洗。

    ③滴加适量试剂2(封闭用正常羊血清工作液),室温孵育10分钟,甩干。

④滴加适量—抗工作液( PBS 1:50稀释),37℃孵育1h,然后PBS充分淋洗。

⑤滴加适量试剂3(生物素标记羊抗兔二抗工作液),室温孵育10分钟,PBS充分淋洗。

⑥滴加适量试剂4(HRP标记的链霉亲和素),室温孵育10分钟,PBS充分淋洗。

⑦DAB显色工作液配制:根据需要量,将试剂A和试剂B以1:19的体积比混匀后即为DAB显色工作液。也可选择每毫升试剂B中滴加1滴(约50μ1)试剂A,混匀即可。

⑧显色:加适量的DAB显色工作液于需要显色的组织切片或细胞爬片上即可显色,显色时间—般为1~5分钟。显微镜下观察控制显色时间,当达到最佳显色效果后,自来水冲洗终止显色。显色后的切片经复染、脱水透明,封片后可长期保存。

实验六  细胞凋亡检测(Annexin-V-FITC PI双染法)

(Assay of Cell Apoptosis)

一、实验原理

细胞凋亡或称程序性细胞死亡(Programmed Cell Death ,PCD)是细胞的生命现象之一,它在机体的胚胎发育、组织修复及自身反应性T淋巴细胞的清除等方面起着十分重要的作用。细胞凋亡调节的失控可导致临床各种疾病的发生。如老年性痴呆与神经细胞凋亡过度有关,自身免疫性疾病和肿瘤与细胞凋亡的抑制有关。细胞凋亡有别于细胞坏死,它有一系列的细胞形态学和生物化学的改变,包括出现染色质浓缩、DNA降解、凋亡小体形成等。在正常的活细胞,磷脂酰丝氨酸(phosphotidylserine, PS)位于细胞膜的内侧,但在凋亡的细胞,PS 从细胞膜的内侧翻转到细胞膜的表面,暴露在细胞外环境中。Annexin-Ⅴ(膜联蛋白-V)是一种分子量为35-36KD的Ca2+ 依赖性磷脂结合蛋白,能与PS高亲和力结合。因此将Annexin-Ⅴ进行荧光素(如FITC、PE)或生物素(Biotin)标记,以标记了的Annexin-Ⅴ作为探针,利用流式细胞仪或荧光显微镜可检测细胞凋亡的发生。

碘化丙啶(Propidium Iodine,PI)是一种核酸染料,它不能透过完整的细胞膜,但对凋亡中晚期的细胞和死细胞,PI能够透过细胞膜而使细胞核染红。因此将Annexin-Ⅴ就PI匹配使用,就可将处于不同凋亡时期的细胞区分开来。

二、实验仪器和材料

Annexin V-FITC(膜联蛋白-V-FITC)

标记缓冲液(Binding Buffe)10ml

PBS(1×)

20μl , 200μl , and 1000μl 移液器和吸头

微量离心管

可调速离心机

载玻片(用于荧光显微镜观察)

盖玻片(用于荧光显微镜观察)

去离子水

冰块

荧光显微镜

三、实验方法

1.凋亡细胞的制备:小鼠腹腔注射地塞米松25mg/kg体重,10h后解剖取胸腺,分离胸腺细胞。用PBS洗两遍,调整待测细胞的浓度为2 ×106/ml,备用。

2.将细胞重悬于200μl 标记缓冲液(binding buffer)。

3.加入10μl Annexin V-FITC,轻轻混匀,再加入5μlPI,混匀。

4. 避光室温反应15分钟。

5. 滴一滴上述染色后的细胞悬液于载玻片上,并用盖玻片盖上细胞。

6. 请在1h内,进行荧光显微镜的观察。Annexin V-FITC荧光信号呈绿色,PI荧光信号呈红色。

四、 实验结果

用荧光显微镜观察,凋亡细胞细胞膜上可见黄绿色光环。PS转移到细胞膜外不是凋亡所特有的,也可发生在细胞坏死中。以FITC标记的Annexin V, 可以同时结合使用PI(碘化丙啶)拒染法,用流式细胞仪分析可检测凋亡细胞的百分率。

五、注意事项

1.整个操作过程动作要尽量轻柔,切勿用力吹打细胞,尽量在4℃下操作。

3.反应完毕后要尽快检测,因为细胞凋亡是一个动态的过程,反应一小时后荧光强度就开始衰变。

4. Annexin V-FITC是光敏物质,在操作时要注意避光。

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